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PRAXISNAHE FORSCHUNG: DAS NEUE PHOTOVOLTAIK-LABOR DER EURAC

High-Tech in Südtirol: Im neuen Photovoltaik-Prototyping-Labor des Instituts für Erneuerbare Energie der Eurac können Unternehmen und Universitäten PV-Technologien prüfen und verwirklichen – vom technischen Entwurf bis zur Montage der Module, von Labor-Tests bis zu Testreihen unter freiem Himmel und damit unter realen Einsatzbedingungen. PV-Module bestehen aus einer ersten Glasschicht mit dem Verkapselungsmaterial, den mit Kupferstreifen miteinander verbundenen Solarzellen, einer weitere Ebene aus Verkapselungsmaterial und schließlich einer Rückwandfolie. Das Verkapselungsmaterial umschließt und hält die Solarzellen zusammen und schützt sie vor Feuchtigkeit, Staub und UV-Strahlung. Diese Komponenten werden in einen „Ofen” geschoben. Das neue Eurac-Labor verfügt über ein Laminiergerät, das die Komponenten erhitzt, presst und so zusammenfügt, dass am Ende ein fertiges Modul entsteht. Dort misst ein Dynamischer Differenzkalorimeter die thermischen Eigenschaften der verwendeten Materialien, die bei der richtigen Temperatur und in einer korrekt bemessenen Zeit „gebacken“ werden müssen, um später effizient arbeiten zu können.

Das Spektralphotometer misst deren optische Eigenschaften, um herauszufinden wie viel Licht durch die Glasschicht des Moduls dringt und die Photovoltaikzellen erreicht. Sobald die Module aus dem „Ofen“ kommen, testen die Forscher und Forscherinnen des Instituts für Erneuerbare Energie Funktionalität und Zuverlässigkeit. Der Strom- und Spannungstester, der durch einen Sonnensimulator ergänzt wird, misst die Effizienz, mit der das Modul Sonnenlicht in Strom umwandelt und in der Klimakammer werden die Module extremen Temperaturen sowie unterschiedlichen Feuchtigkeitsstufen ausgesetzt. Auf diese Weise wird die Widerstandsfähigkeit der Photovoltaikmodule gegenüber den Umweltbedingungen, denen sie an ihren Standorten ausgesetzt sein könnten, geprüft. Der letzte Schritt der im Photovoltaik-Prototyping-Labor durchgeführten Tests besteht darin, die fertige Photovoltaik-Module auf dem Freigelände des Instituts für Erneuerbare Energie in einer realen PV-Anlage zu prüfen.

Je nach Standort und Einsatzbereich müssen PV-Prototypen eine Reihe von Anforderungen erfüllen, die in der Eurac getestet werden. So dürfen Module in der Agri-Photovoltaik die Sonneneinstrahlung nicht ganz abschirmen und das Wachstum der Pflanzen nicht beeinträchtigen und um das ästhetische Erscheinungsbild von Gebäuden zu erhalten, werden Module benötigt, die weitgehend „unsichtbar” auf Fassaden oder Dächer montiert werden. Durch Tests mit verschiedenfarbigen Gläsern und unterschiedlichen Polymerplatten ist es möglich, Technologien zu entwickeln, die auch diesem besonderem Bedarf gerecht werden.